説明

光モジュールの製造方法

【課題】光素子とカバーガラスとの距離の精度を高めることのできる光モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】受光及び発光のうち少なくとも一方を行う受光部21を有するVCSEL20を内部に含む光モジュール1の製造方法において、開口部11を有するパッケージ10の内部に、発光部21を開口部11に向けてVCSEL20を設置する設置工程と、パッケージ10に所定熱量を付与する付与工程と、所定熱量が付与されたパッケージ10の内部のVCSEL20に、光透過性を有する樹脂30を所定量塗布する塗布工程と、開口部11をカバーガラス40で封止する封止工程とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、受光及び発光のうち少なくとも一方を行う受発光部を有する光素子を内部に含む光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の光モジュールの製造方法では、パッケージの内部に光素子を設置し、光素子が設置されたパッケージの内部を樹脂で充填し、カバーガラスを被せた後、熱などで樹脂を硬化させているが、硬化収縮による応力がカバーガラスに加わり、カバーガラスが歪んだり、割れたりしてしまうという問題があった。
【0003】
この問題を解決するため、セラミック基板上にCCDチップを載置するとともに、CCDチップを取り囲むように樹脂封止枠を配置し、樹脂封止枠内において、透明樹脂を樹脂封止枠の所定レベルまで充填するとともに、減圧下に脱泡を行って仮硬化させ、次いで仮硬化した樹脂表面に透明樹脂を補充してカバーガラスを載置し、樹脂を硬化させることにより、樹脂及びカバーガラスにおけるクラック(ひび割れ)の発生を確実に防止するようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平8−241974号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前述の光モジュールの製造方法では、樹脂封止枠の内部を樹脂で充填しているので、硬化後における樹脂の高さを制御することが難しかった。そのため、カバーガラスとパッケージとの隙間に樹脂が入り込み、パッケージに対してカバーガラスが浮いてしまうことがあり、光素子とカバーガラスとの距離の精度が低くなるという問題があった。光素子とカバーガラスとの距離の精度が低いと、例えば光素子から発光した光をカバーガラス上部に設けられた導波路を介して外部の機器と光結合する場合に、光素子からの光が樹脂により広がって導波路に入射されるので、当初設計した光路長(光学的距離)と異なるため、光結合の効率が低下するおそれがあった。
【0005】
本発明は前述の問題に鑑みてなされたものであり、光素子とカバーガラスとの距離の精度を高めることのできる光モジュールの製造方法を提供することを目的の1つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る光モジュールの製造方法は、前記課題を解決するために、受光及び発光のうち少なくとも一方を行う受発光部を有する光素子を内部に含む光モジュールの製造方法において、開口部を有するパッケージの内部に、前記受発光部を前記開口部に向けて前記光素子を設置する設置工程と、前記パッケージに所定熱量を付与する付与工程と、前記所定熱量が付与されたパッケージの内部の前記光素子に、光透過性を有する樹脂を所定量塗布する塗布工程と、前記開口部をカバーガラスで封止する封止工程とを備える。
【0007】
かかる構成によれば、所定熱量が付与されたパッケージの内部の光素子に所定量の樹脂が塗布されるので、光素子に塗布された樹脂をパッケージの余熱で硬化させ、硬化により樹脂の粘度を高め、低粘度の樹脂を用いる場合でも樹脂の広がりが抑制され、従来のようにパッケージの内部を充填することなく、所定量の樹脂で光素子を覆うことができる。これにより、光素子に塗布された樹脂がカバーガラスとパッケージとの隙間に入り込むのを防止することができ、光素子とカバーガラスとの距離の精度を高めることができる。また、樹脂の使用量を削減することができるとともに、光素子及びカバーガラスの周囲の樹脂量を削減することができ、樹脂の硬化収縮によって光素子及びカバーガラスに加わる応力を低減することができる。
【0008】
好ましくは、前記設置工程は、前記光素子が有する電極と前記パッケージが有する端子とを所定方向に伸びるワイヤで電気接続する接続工程を更に含み、前記ワイヤが伸びる所定方向を、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める。
【0009】
かかる構成によれば、光素子が有する電極と前記パッケージが有する端子とが所定方向に伸びるワイヤで電気接続され、塗布工程において塗布する所定量の樹脂が受発光部を覆うことができるように、ワイヤの伸びる所定方向が定められる。ここで、塗布された樹脂はワイヤに引き寄せられて広がるので、ワイヤの伸びる方向によっては受発光部を覆うのに十分な量の樹脂を塗布しても受発光部が覆われない場合がある。かかる場合に、ワイヤが伸びる所定方向を定めることにより、塗布された所定量の樹脂で受発光部を覆うことができる。これにより、ワイヤが伸びる所定方向で、塗布された樹脂の広がりを制御することができ、所定量の樹脂で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0010】
好ましくは、前記接続工程は、前記電極上の所定位置にバンプを形成する工程を更に含み、前記電極と前記端子との電気接続を、前記バンプと前記端子とを前記所定方向に伸びる前記ワイヤで電気接続することで行い、前記ワイヤが伸びる所定方向及び前記バンプが形成される所定位置のうち少なくとも一方を、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める。
【0011】
かかる構成によれば、電極上の所定位置にバンプが形成され、電極と端子との電気接続が、バンプと端子とを所定方向に伸びるワイヤで電気接続することで行われ、塗布工程において塗布する所定量の樹脂が受発光部を覆うことができるように、ワイヤが伸びる所定方向及びバンプが形成される所定位置のうち少なくとも一方が定められる。ここで、塗布された樹脂はバンプにも引き寄せられて広がるので、バンプの形成される位置によっては受発光部を覆うのに十分な量の樹脂を塗布しても受発光部が覆われない場合がある。かかる場合に、ワイヤが伸びる所定方向及びバンプが形成される所定位置のうち少なくとも一方を定めることにより、塗布された所定量の樹脂で受発光部を覆うことができる。これにより、ワイヤが伸びる所定方向及びバンプが形成される所定位置のうち少なくとも一方で、塗布された樹脂の広がりを制御することができ、所定量の樹脂で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0012】
好ましくは、前記設置工程は、前記光素子の所定位置に突起部を形成する工程を更に含み、前記ワイヤが伸びる所定方向及び前記突起部が形成される所定位置のうち少なくとも一方を、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める。
【0013】
かかる構成によれば、光素子の所定位置に突起部が形成され、塗布工程において塗布する所定量の樹脂が受発光部を覆うことができるように、ワイヤが伸びる所定方向及び突起部が形成される所定位置のうち少なくとも一方が定められる。ここで、塗布された樹脂は突起部にも引き寄せられて広がるので、突起部の形成される位置によっては受発光部を覆うのに十分な量の樹脂を塗布しても受発光部が覆われない場合がある。かかる場合に、ワイヤが伸びる所定方向及び突起部が形成される所定位置のうち少なくとも一方を定めることにより、塗布された樹脂で受発光部を覆うことができる。これにより、ワイヤが伸びる所定方向及び突起部が形成される所定位置のうち少なくとも一方で、塗布された樹脂の広がりを制御することができ、所定量の樹脂で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0014】
好ましくは、前記設置工程は、前記光素子の所定位置に突起部を形成する工程を更に含み、前記ワイヤが伸びる所定方向、前記バンプが形成される所定位置及び前記突起部が形成される所定位置のうち少なくとも何れか1つを、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める。
【0015】
かかる構成によれば、光素子の所定位置に突起部が形成され、塗布工程において塗布する所定量の樹脂が受発光部を覆うことができるように、ワイヤが伸びる所定方向、バンプが形成される所定位置及び突起部が形成される所定位置のうち少なくとも何れか1つが定められる。ここで、塗布された樹脂は突起部にも引き寄せられて広がるので、突起部の形成される位置によっては受発光部を覆うのに十分な量の樹脂を塗布しても受発光部が覆われない場合がある。かかる場合に、ワイヤが伸びる所定方向、バンプが形成される所定位置及び突起部が形成される所定位置のうち少なくとも何れか1つを定めることにより、塗布された樹脂で受発光部を覆うことができる。これにより、ワイヤが伸びる所定方向、バンプが形成される所定位置及び突起部が形成される所定位置のうち少なくとも1つで、塗布された樹脂の広がりを制御することができ、所定量の樹脂で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0016】
好ましくは、前記塗布工程は、前記樹脂が硬化したときに前記開口部の高さより低くなるように前記樹脂を塗布する第1塗布工程と、前記第1塗布工程で塗布した前記樹脂を硬化させる硬化工程と、前記硬化工程で硬化させた樹脂の上に更に前記樹脂を塗布する第2塗布工程とを含む。
【0017】
かかる構成によれば、樹脂が硬化したときに開口部の高さより低くなるように当該樹脂が塗布され、第1塗布工程で塗布した樹脂が硬化し、硬化工程で硬化させた樹脂の上に更に樹脂が塗布されるので、開口部をカバーガラスで封止する前に、第1塗布工程で塗布された樹脂をパッケージの余熱で硬化させ、開口部をカバーガラスで封止した後に、第2塗布工程で塗布された樹脂を硬化させることができる。これにより、樹脂の塗布を2回に分散して1回あたりの樹脂の使用量を削減することができ、最初に塗布された樹脂の硬化収縮によって光素子に加わる応力と、次に塗布された樹脂の硬化収縮によってカバーガラスに加わる応力とをそれぞれ低減することができる。
【0018】
好ましくは、前記塗布された樹脂が前記パッケージの前記開口部の高さより高くなり、かつ、前記塗布された樹脂が所定粘度になるように、前記所定熱量と前記所定量とを定め、前記封止工程は、前記カバーガラスで前記樹脂を前記開口部の高さまで押し下げて前記開口部を封止する。
【0019】
かかる構成によれば、塗布された樹脂がパッケージの開口部の高さより高くなり、かつ、塗布された樹脂が所定粘度になるように、パッケージに付与される所定熱量と光素子に塗布される樹脂の所定量とが定められ、カバーガラスで樹脂を開口部の高さまで押し下げて開口部が封止されるので、カバーガラスが浮くことなく開口部を封止することができる。これにより、光素子とカバーガラスとの距離がばらつくことなく、光素子とカバーガラスとの距離の精度を高めることができるとともに、樹脂の塗布を1回で済ますことができ、光モジュールの製造効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
最初に図1乃至図17を用いて本発明の第1実施形態について説明する。
【0021】
まず、図1乃至図3を用いて光モジュールの構成を説明する。図1は、第1実施形態における光モジュールの全体構成を説明する概略側断面図である。図1に示すように、光学モジュール1は、図においてカバーガラス40の上部に設けられる光ファイバなどの導波路(図示せず)を介して他の光学モジュールと光結合するためのものである。光学モジュール1は、パッケージ10、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)20、樹脂30及びカバーガラス40を含んで構成されている。パッケージ10とパッケージ10の内部に含まれるVCSEL20とは、ワイヤ2で電気接続される。
【0022】
パッケージ10は、光学モジュール1の本体部分を構成し、図において上部が開口された開口部11を有する筐体である。また、パッケージ10は、VCSEL20が載置される回路基板12及び枠13を含んで構成されている。なお、枠13の高さは、回路基板12上に載置されたVCSEL20の高さよりも高く設定される。
【0023】
VCSEL20はパッケージ10の内部に含まれる面発光型の発光素子であり、発光部21を有する。本実施形態では、光素子としてVCSEL20を用いるようにしたが、これに限定されず、VCSEL20に代えて受光部を有する受光素子、例えばフォトダイオードなどを用いるようにしてもよいし、VCSEL20とともにフォトダイオードを用いるようにしてもよい。
【0024】
樹脂30はシリコーンなどの光透過性を有する樹脂であり、VCSEL20に塗布される。なお、通常、樹脂30は硬化収縮するとVCSEL20及びカバーガラス40に応力が加わるので、VCSEL20及びカバーガラス40を破損させたり性能を低下させたりするおそれがある。よって、樹脂30はゲル状の柔らかいものを用いることが好ましい。
【0025】
カバーガラス40は、パッケージ10の開口部11を封止するためのものであり、開口部11以上の大きさを有し、パッケージ10の枠13上に載置される。なお、回路基板12上に載置されたVCSEL20とパッケージ10の開口面との距離、すなわちVCSEL20とカバーガラス40との距離は、あらかじめ設計された距離になるように、設定される。
【0026】
図2は図1に示したVCSELの要部拡大図である。図3は図1に示したVCSELの変形例を説明する要部拡大図である。図2に示すように、VCSEL20は、発光部21と同一の平面、又は略同一の平面に電極22を有している。電極22は回路基板12が有する端子(図示せず)にワイヤ2で電気接続される。本実施形態では、電極22と端子との電気接続の方法を問わない。図3に示すように、例えばボールボンディングにより電極22上にバンプ3を形成するとともに、ワイヤボンディングによりバンプ3と回路基板12が有する端子とをワイヤ2で電気接続するようにしてもよい。なお、バンプ3の形成方法は、ボールボンディング法に限定されず、めっき法や蒸着法であってもよい。また、図では電極22を1つだけ示したが、これに限定されず、VCSEL20は複数の電極を有してもよい。かかる場合に、複数の電極22は回路基板12が有する複数の端子と複数のワイヤ2で電気接続される。
【0027】
次に、図4乃至図17を用いて光モジュールの製造方法について説明する。図4及び図5は、第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における設置工程を説明する側断面図である。
【0028】
(設置工程)
図4に示すように、VCSEL20は発光部21をパッケージ10の開口部11に向けてパッケージ10の内部の回路基板12上に載置される。次に、図5に示すように、VCSEL20が有する電極22とパッケージ10の回路基板12が有する端子(図示せず)とを所定方向に伸びるワイヤ2で電気接続し、パッケージ10の内部にVCSEL20が設置される。
【0029】
(付与工程)
図6は、第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における付与工程を説明する側断面図である。図6に示すように、内部にVCSEL20が設置されたパッケージ10は、例えば120〜150℃に設定されたオーブンで3分程度加熱され、パッケージ10に所定熱量が付与される。本実施形態では、オーブンによってパッケージに所定熱量を付与するようにしたが、これに限定されず、ヒータなどで加熱するようにしてもよい。また、パッケージ10を加熱する方向も限定されない。
【0030】
(塗布工程)
図7は、第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。図7に示すように、所定熱量が付与されたパッケージ10の内部のVCSEL20に対し、時間を置かず、すぐに所定量の樹脂30を塗布する。これにより、VCSEL20に塗布された樹脂30をパッケージ10の余熱で硬化させ、硬化により樹脂30の粘度を高め、低粘度の樹脂30を用いる場合でも樹脂30の広がりが抑制され、従来のようにパッケージの内部を充填することなく、所定量の樹脂30でVCSEL20を覆うことができる。
【0031】
本実施形態では、付与工程においてパッケージ10に所定熱量を付与した後、樹脂30を塗布するようにしたが、これに限定されず、付与工程で所定熱量を付与しつつ、塗布工程においてもパッケージ10を加熱しながら樹脂30を塗布するようにしてもよい。
【0032】
図8は、図7に示した塗布工程の変形例を説明する側断面図である。一般に、光素子に塗布された所定量の樹脂は光素子の受発光部のみを覆うようにすればよいが、VCSEL20は面発光型の発光素子なので、当初設計した光路長(光学的距離)を形成するためには、図7に示したように、発光部21を含む面の全体を覆うようにするのが望ましい。また、図8に示すように、塗布された所定量の樹脂30がVCSEL20全体を覆うようにしてもよい。これにより、VCSEL20への熱や力などに対する強度を高めることができる。
【0033】
図9は、VCSELに塗布された樹脂の広がりを説明する上面図である。図10は、図7に示した塗布工程においてVCSELに塗布された樹脂の広がりを説明する上面図である。塗布工程において、VCSEL20に塗布された樹脂30は、パッケージ10の余熱で瞬間的に硬化させられるわけではなく、ある程度広がりながら徐々に硬化させられる。ここで、図9に示すように、VCSEL20に塗布された樹脂30は、ワイヤ2に引き寄せられて広がるので、ワイヤ2の伸びる方向によっては発光部21を覆うのに十分な量の樹脂30を塗布しても発光部21が覆われない場合がある。かかる場合に、図10に示すように、ワイヤ2が伸びる所定方向を、例えば発光部21に関して対称となるように定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。
【0034】
図11は、図7に示した塗布工程においてVCSELに塗布された樹脂の広がりの変形例を説明する上面図である。図3に示したように、ワイヤボンディングにより電気接続する場合、電極22上の所定位置に電極22を含む平面から突起するバンプ3が形成される。ここで、VCSEL20に塗布された樹脂30は、バンプ3にも引き寄せられて広がるので、バンプ3の形成される位置によっては発光部21を覆うのに十分な量の樹脂30を塗布しても発光部21が覆われない場合がある。かかる場合に、図11に示すように、バンプ3が形成される所定位置を、例えば発光部21に関して対称となるように定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。
【0035】
なお、図11ではバンプ3の所定位置を定めることにより、塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うようにしたが、これに限定されず、ワイヤ2が伸びる所定方向及びバンプ3が形成される所定位置のうち少なくとも何れか一方を定めることにより、塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うようにしてもよい。
【0036】
図12は、図7に示した塗布工程においてVCSELに塗布された樹脂の広がりの変形例を説明する上面図である。VCSEL20に塗布された樹脂30は、発光部21を含む面に突起する部分に引き寄せられて広がるので、図4に示した設置工程の前又は後において、電極22の位置によらずVCSEL20の所定位置に、ボールボンディングなどの方法により、発光部21を含む平面から突起するダミーバンプ4を形成してもよい。ここで、VCSEL20に塗布された樹脂30は、ダミーバンプ4にも引き寄せられて広がるので、図12に示すように、ダミーバンプ4が形成される所定位置を、例えば発光部21に関してワイヤ2と反対側に定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。
【0037】
なお、図12ではダミーバンプ4の所定位置を定めることにより、塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うようにしたが、これに限定されず、ワイヤ2が伸びる所定方向及びダミーバンプ4が形成される所定位置のうち少なくとも何れか一方を定めることにより、塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うようにしてもよい。
【0038】
図13は、塗布工程において光素子に塗布された樹脂の広がりの変形例を説明する上面図である。図13に示すように、VCSEL20とともに、受光部51を有するフォトダイオード50をパッケージ10の内部に設置すると、VCSEL20及びフォトダイオード50に所定量の樹脂30が塗布される。かかる場合に、ダミーバンプ4が形成される所定位置を、例えば発光部21に関してワイヤ2及びバンプ3と反対側に定めるとともに、受光部51に関してワイヤ2及びバンプ3と反対側に定めることにより、VCSEL20及びフォトダイオード50に塗布された所定量の樹脂30で発光部21及び受光部51を覆うことができる。
【0039】
なお、図13ではダミーバンプ4の所定位置を定めることにより、塗布された所定量の樹脂30で発光部21及び受光部51を覆うようにしたが、これに限定されず、ワイヤ2が伸びる所定方向、バンプ3が形成される所定位置及びダミーバンプ4が形成される所定位置のうち少なくとも何れか1つを定めることにより、塗布された所定量の樹脂30で発光部21及び受光部51を覆うようにしてもよい。また、図13ではVCSEL20とともにフォトダイオード50を設置し、塗布された所定量の樹脂30で発光部21及び受光部51を含む面の全てを覆うようにしたが、これに限定されず、発光部21及び受光部51のみを覆うようにしてもよいし、発光部21と受光部51とをそれぞれ覆うようにしてもよい。さらに、図13では説明のためにVCSEL20とともにフォトダイオード50を設置するようにしたが、VCSEL20のみ又はフォトダイオード50のみであってもよい。
【0040】
図14及び図15は、第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。図14に示すように、パッケージ10の余熱で硬化させた樹脂30の高さがパッケージ10の開口部11の高さより低くなるように、付与工程においてパッケージ10に付与される所定熱量と、塗布工程においてVCSEL20に塗布される樹脂30の所定量とが定められる。なお、パッケージ10の余熱で硬化させた樹脂30は、完全に硬化させた状態でもよいし、所定粘度を有する半硬化の状態であってもよい。次に、パッケージ10の温度が樹脂30を硬化させない温度まで下がった後に、図15に示すように、硬化させた樹脂30に再び樹脂30を塗布する。
【0041】
(封止工程)
図16は、第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における封止工程を説明する側断面図である。図17は、図16に示した封止工程の変形例を説明する側断面図である。塗布工程において再び樹脂30を塗布した後に、図16に示すように、パッケージ10の開口部11をカバーガラス40で封止する。また、図8に示した塗布工程において、塗布された所定量の樹脂30でVCSEL20全体を覆うようにした場合も、塗布工程において再び樹脂30を塗布した後に、図17に示すように、パッケージ10の開口部11をカバーガラス40で封止する。カバーガラス40で封止した後、パッケージ10を加熱するなどにより、再び塗布した樹脂30を硬化させる。これにより、開口部11をカバーガラス40で封止する前に、最初に塗布された樹脂30をパッケージ10の余熱で硬化させ、開口部11をカバーガラス40で封止した後に、次に塗布された樹脂30を硬化させることができる。
【0042】
本実施形態では、樹脂30の塗布及び硬化を2回ずつ行うようにしたが、これに限定されず、3回以上の複数回ずつ行うようにしてもよい。
【0043】
このように、本実施形態によれば、所定熱量が付与されたパッケージ10の内部のVCSEL20に所定量の樹脂30が塗布されるので、VCSEL20に塗布された樹脂30をパッケージ10の余熱で硬化させ、硬化により樹脂30の粘度を高め、低粘度の樹脂30を用いる場合でも樹脂30の広がりが抑制され、従来のようにパッケージの内部を充填することなく、所定量の樹脂30でVCSEL20を覆うことができる。これにより、VCSEL20に塗布された樹脂30がカバーガラス40とパッケージ10との隙間に入り込むのを防止することができ、VCSEL20とカバーガラス40との距離の精度を高めることができる。また、樹脂30の使用量を削減することができるとともに、VCSEL20及びカバーガラス40の周囲の樹脂量を削減することができ、樹脂30の硬化収縮によってVCSEL20及びカバーガラス40に加わる応力を低減することができる。
【0044】
また、塗布工程において塗布する所定量の樹脂30が発光部21を覆うことができるように、ワイヤ2の伸びる所定方向が定められる。ここで、VCSEL20に塗布された樹脂30は、ワイヤ2に引き寄せられて広がるので、ワイヤ2の伸びる方向によっては発光部21を覆うのに十分な量の樹脂30を塗布しても発光部21が覆われない場合がある。かかる場合に、ワイヤ2が伸びる所定方向を、例えば発光部21に関して対称となるように定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。これにより、ワイヤ2が伸びる所定方向で、塗布された樹脂30の広がりを制御することができ、所定量の樹脂30で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0045】
また、電極22上の所定位置にバンプ3が形成され、電極22と端子との電気接続が、バンプと端子とを所定方向に伸びるワイヤで電気接続することで行われ、塗布工程において塗布する所定量の樹脂30が発光部21を覆うことができるように、ワイヤ2が伸びる所定方向及びバンプ3が形成される所定位置のうち少なくとも一方が定められる。ここで、VCSEL20に塗布された樹脂30は、バンプ3にも引き寄せられて広がるので、バンプ3の形成される位置によっては発光部21を覆うのに十分な量の樹脂30を塗布しても発光部21が覆われない場合がある。かかる場合に、バンプ3が形成される所定位置を、例えば発光部21に関して対称となるように定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。これにより、ワイヤ2が伸びる所定方向及びバンプ3が形成される所定位置のうち少なくとも一方で、塗布された樹脂30の広がりを制御することができ、所定量の樹脂30で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0046】
また、VCSEL20の所定位置にダミーバンプ4が形成され、塗布工程において塗布する所定量の樹脂30が発光部21を覆うことができるように、ワイヤ2が伸びる所定方向及びダミーバンプ4が形成される所定位置のうち少なくとも一方が定められる。ここで、VCSEL20に塗布された樹脂30は、ダミーバンプ4にも引き寄せられて広がるので、ダミーバンプ4が形成される位置によっては発光部21を覆うのに十分な量の樹脂30を塗布しても発光部21が覆われない場合がある。かかる場合に、ダミーバンプ4が形成される所定位置を、例えば発光部21に関してワイヤ2と反対側に定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。これにより、ワイヤ2が伸びる所定方向及びダミーバンプ4が形成される所定位置のうち少なくとも一方で、塗布された樹脂30の広がりを制御することができ、所定量の樹脂30で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0047】
また、VCSE20の所定位置にダミーバンプ4が形成され、塗布工程において塗布する所定量の樹脂30が発光部21を覆うことができるように、ワイヤ2が伸びる所定方向、バンプ3が形成される所定位置及びダミーバンプ4が形成される所定位置のうち少なくとも何れか1つが定められる。ここで、VCSEL20に塗布された樹脂30はダミーバンプ4にも引き寄せられて広がるので、ダミーバンプ4が形成される位置によっては発光部21を覆うのに十分な量の樹脂30を塗布しても発光部21が覆われない場合がある。かかる場合に、ダミーバンプ4が形成される所定位置を、例えば発光部21に関してワイヤ2及びバンプ3と反対側に定めることにより、VCSEL20に塗布された所定量の樹脂30で発光部21を覆うことができる。これにより、ワイヤ2が伸びる所定方向、バンプ3が形成される所定位置及びダミーバンプ4が形成される所定位置のうち少なくとも1つで、塗布された樹脂30の広がりを制御することができ、所定量の樹脂30で確実に当初設計した光路長(光学的距離)を形成することができる。
【0048】
また、樹脂30が硬化したときに開口部11の高さより低くなるように当該樹脂30が塗布され、塗布工程で塗布した樹脂30が硬化し、硬化させた樹脂30の上に更に樹脂30が塗布されるので、開口部11をカバーガラス40で封止する前に、最初に塗布された樹脂30をパッケージ10の余熱で硬化させ、開口部11をカバーガラス40で封止した後に、次に塗布された樹脂30を硬化させることができる。これにより、樹脂30の塗布を2回に分散して1回あたりの樹脂30の使用量を削減することができ、最初に塗布された樹脂30の硬化収縮によってVCSEL20に加わる応力と、次に塗布された樹脂30の硬化収縮によってカバーガラス40に加わる応力とをそれぞれ低減することができる。
【0049】
<第2実施形態>
次に図18乃至図22を用いて本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態と第1実施形態との相違点は、塗布された樹脂がパッケージの開口部の高さより高くなり、かつ、所定粘度になるようにしたことである。なお、光モジュールの構成、並びに設置工程及び付与工程は前述した第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。また、図において前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
【0050】
(塗布工程)
図18及び図19は、第2実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。図20は、図19に示した塗布工程の変形例を説明する側断面図である。図18に示すように、付与工程において所定熱量が付与されたパッケージ10の内部のVCSEL20に対し、所定量の樹脂30を塗布する。図19に示すように、塗布された樹脂30の高さがパッケージ10の開口部11の高さより高くなり、かつ、VCSEL20に塗布されてパッケージ10の余熱で硬化させた樹脂30が所定粘度になるように、付与工程においてパッケージ10に付与される所定熱量と、塗布工程においてVCSEL20に塗布される樹脂30の所定量とが定められる。なお、図20に示すように、第1実施形態と同様に、塗布された所定量の樹脂30でVCSEL20全体を覆うようにしてもよい。
【0051】
(封止工程)
図21は、第2実施形態に係る光モジュールの製造方法における封止工程を説明する側断面図である。図22は、図21に示した封止工程の変形例を説明する側断面図である。図19に示したように、塗布工程において塗布された樹脂30を所定粘度に硬化させた後、図21に示すように、時間を置かず、すぐにカバーガラス40で樹脂30を開口部11の高さまで押し下げてパッケージ10の開口部11を封止する。また、図20に示したように、塗布工程において塗布された所定量の樹脂30でVCSEL20全体を覆うようにした場合も、図22に示すように、カバーガラス40で樹脂30を開口部11の高さまで押し下げてパッケージ10の開口部11を封止する。カバーガラス40で封止した後、パッケージ10を加熱するなどにより、樹脂30を完全に硬化させる。このように、塗布された樹脂30がパッケージ10の開口部11の高さより高くなり、かつ、塗布された樹脂30が所定粘度になるように、パッケージ10に付与される所定熱量とVCSEL20に塗布される樹脂30の所定量とが定められ、カバーガラス40で樹脂30を開口部11の高さまで押し下げて開口部11が封止されるので、カバーガラス40が浮くことなく開口部11を封止することができる。
【0052】
このように、本実施形態によれば、塗布された樹脂30がパッケージ10の開口部11の高さより高くなり、かつ、塗布された樹脂30が所定粘度になるように、パッケージ10に付与される所定熱量とVCSEL20に塗布される樹脂30の所定量とが定められ、カバーガラス40で所定粘度の樹脂30を開口部11の高さまで押し下げて開口部11が封止されるので、カバーガラス40が浮くことなく開口部11を封止することができる。これにより、VCSEL20とカバーガラス40との距離がばらつくことなく、光素子VCSEL20とカバーガラス40との距離の精度を高めることができるとともに、樹脂30の塗布を1回で済ますことができ、光モジュール1の製造効率を高めることができる。
【0053】
なお、本発明の構成は、前述の各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】第1実施形態における光モジュールの全体構成を説明する概略側断面図である。
【図2】図1に示したVCSELの要部拡大図である。
【図3】図1に示したVCSELの変形例を説明する要部拡大図である。
【図4】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における設置工程を説明する側断面図である。
【図5】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における設置工程を説明する側断面図である。
【図6】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における付与工程を説明する側断面図である。
【図7】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。
【図8】図7に示した塗布工程の変形例を説明する側断面図である。
【図9】VCSELに塗布された樹脂の広がりを説明する上面図である。
【図10】図7に示した塗布工程においてVCSELに塗布された樹脂の広がりを説明する上面図である。
【図11】図7に示した塗布工程においてVCSELに塗布された樹脂の広がりの変形例を説明する上面図である。
【図12】図7に示した塗布工程においてVCSELに塗布された樹脂の広がりの変形例を説明する上面図である。
【図13】塗布工程において光素子に塗布された樹脂の広がりの変形例を説明する上面図である。
【図14】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。
【図15】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。
【図16】第1実施形態に係る光モジュールの製造方法における封止工程を説明する側断面図である。
【図17】図16に示した封止工程の変形例を説明する側断面図である。
【図18】第2実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。
【図19】第2実施形態に係る光モジュールの製造方法における塗布工程を説明する側断面図である。
【図20】図19に示した塗布工程の変形例を説明する側断面図である。
【図21】第2実施形態に係る光モジュールの製造方法における封止工程を説明する側断面図である。
【図22】図21に示した封止工程の変形例を説明する側断面図である。
【符号の説明】
【0055】
1…光モジュール、2…ワイヤ、10…パッケージ、11…開口部、20…VCSEL、21…発光部、30…樹脂、40…カバーガラス。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
受光及び発光のうち少なくとも一方を行う受発光部を有する光素子を内部に含む光モジュールの製造方法において、
開口部を有するパッケージの内部に、前記受発光部を前記開口部に向けて前記光素子を設置する設置工程と、
前記パッケージに所定熱量を付与する付与工程と、
前記所定熱量が付与されたパッケージの内部の前記光素子に、光透過性を有する樹脂を所定量塗布する塗布工程と、
前記開口部をカバーガラスで封止する封止工程とを備える
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項2】
前記設置工程は、前記光素子が有する電極と前記パッケージが有する端子とを所定方向に伸びるワイヤで電気接続する接続工程を更に含み、
前記ワイヤが伸びる所定方向を、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める
ことを特徴とする請求項1に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項3】
前記接続工程は、前記電極上の所定位置にバンプを形成する工程を更に含み、前記電極と前記端子との電気接続を、前記バンプと前記端子とを前記所定方向に伸びる前記ワイヤで電気接続することで行い、
前記ワイヤが伸びる所定方向及び前記バンプが形成される所定位置のうち少なくとも一方を、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める
ことを特徴とする請求項2に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項4】
前記設置工程は、前記光素子の所定位置に突起部を形成する工程を更に含み、
前記ワイヤが伸びる所定方向及び前記突起部が形成される所定位置のうち少なくとも一方を、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める
ことを特徴とする請求項2に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項5】
前記設置工程は、前記光素子の所定位置に突起部を形成する工程を更に含み、
前記ワイヤが伸びる所定方向、前記バンプが形成される所定位置及び前記突起部が形成される所定位置のうち少なくとも何れか1つを、前記塗布工程において塗布する前記所定量の樹脂が前記受発光部を覆うことができるように定める
ことを特徴とする請求項3に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項6】
前記塗布工程は、前記樹脂が硬化したときに前記開口部の高さより低くなるように前記樹脂を塗布する第1塗布工程と、前記第1塗布工程で塗布した前記樹脂を硬化させる硬化工程と、前記硬化工程で硬化させた樹脂の上に更に前記樹脂を塗布する第2塗布工程とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項7】
前記塗布された樹脂が前記パッケージの前記開口部の高さより高くなり、かつ、前記塗布された樹脂が所定粘度になるように、前記所定熱量と前記所定量とを定め、
前記封止工程は、前記カバーガラスで前記樹脂を前記開口部の高さまで押し下げて前記開口部を封止する
ことを特徴とする請求項1に記載の光モジュールの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate

【図19】
image rotate

【図20】
image rotate

【図21】
image rotate

【図22】
image rotate


【公開番号】特開2010−10341(P2010−10341A)
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−167073(P2008−167073)
【出願日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】